Polímeros são compostos que têm um altopeso molecular atingindo vários milhares de unidades. A reação de polimerização é a base da produção de materiais modernos para vários fins e propriedades. Com baixa densidade, caracterizam-se por alta resistência, podem amolecer quando aquecidos e podem ser facilmente moldados, o que possibilita a obtenção de produtos de diversos modelos e tamanhos. Os polímeros são inertes em ambientes corrosivos, têm propriedades de isolamento elétrico e não corroem. Devido às propriedades únicas que são facilmente controladas na fase de síntese, o campo de aplicação dos materiais poliméricos modernos está em constante expansão.
Esses produtos químicos se comportam de duas maneiras quando aquecidos e resfriados.
Alguns amolecem quando aquecidos e quandoresfriando, eles se solidificam novamente. Esses materiais incluem produtos baseados, por exemplo, na polimerização de alcenos, ou seja, polietileno e polipropileno. Eles são chamados de materiais termoplásticos. O cloreto de polivinila e o poliestireno também têm propriedades semelhantes.
Outros tipos de polímeros só podem ser aquecidos por umvezes, pois após o resfriamento eles endurecem e não amolecem mais quando aquecidos. Esses materiais são chamados de materiais termoendurecíveis e incluem resinas de fenol-formaldeído ou uréia-formaldeído. Termoplásticos e termofixos têm suas próprias vantagens. Os primeiros são produzidos na forma granular. Deles, após aquecimento e amolecimento, são obtidos produtos de qualquer forma, mas durante o funcionamento não podem ser aquecidos. Estes últimos são produzidos na forma de uma massa resinosa.
A reação de polimerização de etileno pode ser escritana seguinte forma: CH2 = CH2 → (—CH2 - CH2—) n. Sob certas condições, na presença de um iniciador (eles são oxigênio gasoso ou uma solução de peróxido orgânico em óleo), uma ligação π (caso contrário, uma ligação dupla) se quebra entre os átomos de carbono e a n-ésima quantidade dos radicais livres formados se funde. A reação de polimerização ocorre de acordo com o mecanismo de cadeia radical. O peso molecular do material polimérico depende diretamente do número n, com seu aumento ele cresce. Ao ajustar as condições da reação de polimerização, o operador de síntese de polietileno consegue obter um material com propriedades especificadas: fluidez (ou taxa de fluxo de fusão), resistência, densidade, tangente de perda dielétrica, constante dielétrica e outros.
Síntese ou reação de polietileno de alta pressãoa polimerização é realizada em autoclave ou reatores tubulares a temperaturas de até 300 ° C e pressões de 1000 a 3000 atm. Isso produz uma quantidade enorme de calor. É retirado por água quente, que alimenta as camisas dos reatores. Tanto a qualidade do material polimérico quanto a segurança do processo dependem em grande parte da pureza da água fornecida para a remoção do calor. Se a água for mal purificada e contiver muitas impurezas (por exemplo, sais de dureza na forma de cátions de cálcio e magnésio, ânions de ácido silícico, cloro e outros), então, depósitos se formam na camisa do reator ou o metal começa a corroer. Devido a uma mudança na espessura das paredes do reator, a remoção de calor em toda a sua superfície torna-se irregular e as condições de temperatura de polimerização podem se tornar incontroláveis. Com um aumento acentuado na temperatura, pode ocorrer a oxidação ou decomposição do polímero, com destruição do reator.
Uma reação de polimerização resultando empolietileno é formado, ele também pode fluir a pressão e temperatura mais baixas. Mas isso requer um catalisador. Se o polietileno de alta pressão deixar o reator na forma de um fundido contendo etileno não reagido, que é então separado e o polímero é granulado, então o polietileno obtido a baixa pressão deixa o reator na forma de um pó, mais precisamente, uma suspensão em um solvente de hidrocarboneto. O pó é separado do solvente e lavado das impurezas do catalisador e, em seguida, é granulado em um equipamento especial denominado extrusora.
Assim, a reação de polimerização do etileno ema indústria é utilizada para a síntese de polietileno. De acordo com GOST 16338-85, polietileno de baixa pressão de suspensão e graus de fase gasosa é produzido, de acordo com GOST 16337-77, polietileno de alta pressão é produzido, tanto autoclavado quanto tubular.
